JP2001158170A - 可逆性感熱発色組成物及びそれを用いた可逆性感熱記録媒体 - Google Patents

可逆性感熱発色組成物及びそれを用いた可逆性感熱記録媒体

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 発色状態の保存安定性が高く、同時に消色性
にも優れる可逆性感熱発色組成物および可逆性感熱記録
媒体を提供すること。 【解決手段】 電子供与性呈色性化合物と電子受容性化
合物を用い、加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違
いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成し
うる可逆性感熱発色組成物において、該可逆性感熱発色
組成物中に消色促進剤として下記一般式(1)乃至一般
式(4)のうちいずれかで表わされる化合物を含有させ
たことを特徴とする可逆性感熱発色組成物。 【化1】 【化2】 【化3】 【化4】

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子供与性呈色性
化合物と電子受容性化合物との間の発色反応を利用した
可逆性感熱発色組成物を用い、熱エネルギーを制御する
ことにより発色画像の形成と消去が可能な可逆性感熱記
録媒体に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、電子供与性呈色性化合物(以下、
発色剤またはロイコ染料ともいう)と電子受容性化合物
(以下、顕色剤ともいう)との間の発色反応を利用した
感熱記録媒体は広く知られており、ファクシミリ、ワー
ドプロセッサー、科学計測機などのプリンターに使用さ
れている。しかし、これらの実用化されている従来の記
録媒体はいずれも不可逆的な発色であり、一度記録した
画像を消去して繰り返して使用することはできない。
【0003】一方、特許公報によれば発色と消色を可逆
的に行なうことができる記録媒体も提案されており、例
えば、顕色剤として没食子酸とフロログルシノールの組
み合わせを用いるもの(特開昭60−193691号公
報)、顕色剤にフェノールフタレインやチモールフタレ
インなどの化合物を用いるもの(特開昭61−2376
84号公報)、発色剤と顕色剤とカルボン酸エステルの
均質相溶体を記録層に含有するもの(特開昭62−13
8556号公報、特開昭62−138568号公報およ
び特開昭62−140881号公報等)、顕色剤にアス
コルビン酸誘導体を用いたもの(特開昭63−1736
84号公報)、顕色剤にビス(ヒドロキシフェニル)酢
酸または没食子酸と高級脂肪族アミンとの塩を用いるも
の(特開平2−188293号公報および特開平2−1
88294号公報等)などが開示されている。しかしな
がら、これら従来の可逆性感熱記録媒体は、発色の安定
性と消色性の両立という点、或いは発色の濃度や繰り返
しにおける安定性という点で問題を残しており、実用的
な記録媒体として満足し得るものではない。
【0004】更に、本発明者らは、先に特開平5−12
4360号公報において顕色剤として長鎖脂肪族炭化水
素基をもつ有機リン酸化合物、脂肪族カルボン酸化合物
またはフェノール化合物を用い、これと発色剤であるロ
イコ染料と組み合わせることによって、発色と消色を加
熱冷却条件により容易に行わせることができ、しかもそ
の発色状態と消色状態を常温において安定に保持させる
ことが可能であり、しかも発色と消色を安定して繰り返
すことが可能な可逆性感熱発色組成物およびこれを記録
層に用いた可逆性感熱記録媒体を提案した。これは発色
の安定性と消色性のバランスや発色濃度の点で実用レベ
ルの性能を持つものであるが、さらに広範囲な使用環境
への対応や発色消色条件の適用範囲の面で改良すべき余
地があった。その後、長鎖脂肪族炭化水素基をもつフェ
ノール化合物についての特定の構造の使用が提案されて
いるが(特開平6−210954号公報)、これも同様
の問題を持っていた。
【0005】上記のように、発色・消色を繰り返すこと
が可能な可逆性感熱記録媒体が提案されてきたが、この
種の記録媒体には保存性(対温度・対湿度・対光)およ
び消色性、特に消色感度が依然不十分であった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、発色
状態の保存安定性が高く、同時に消色性にも優れる可逆
性感熱発色組成物および可逆性感熱記録媒体を提供する
ことである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の問
題点を解決するために鋭意検討を行なった結果、特定の
構造の発色消色制御剤(第1の発明においては特定のマ
レイミド、第2の発明においては特定のフタルイミド、
第3の発明においては特定のピペラジン誘導体)を用い
ることにより、熱に対する発色状態の保存安定性を上げ
ることができ、同時に消色性にも優れ、かつ良好な高速
消去特性が得られることを見い出した。本発明において
は、これら特定のマレイミド、特定のフタルイミド、特
定のピペラジン誘導体は単独で或いは混合して用いるこ
とができる。
【0008】熱に対する保存性が向上する理由として
は、発色消色制御剤が発色状態において、主に染料と長
鎖アルキルを有する顕色剤が構成する発色凝集構造中に
入り込み、より安定な構造をつくるために高温での発色
構造が安定に保持されるためと考えられる。また、消色
過程においては、顕色剤同士のみの凝集力よりも強い凝
集構造をとるために、消色状態への結晶化を促進させる
ために消色時の消し残りが少なくなると考えられる。
【0009】すなわち、上記課題は、本発明の(1)
「電子供与性呈色性化合物と電子受容性化合物を用い、
加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違いにより相対
的に発色した状態と消色した状態を形成しうる可逆性感
熱発色組成物において、該可逆性感熱発色組成物中に消
色促進剤として下記一般式(1)で表わされる化合物、
一般式(2)で表わされる化合物、一般式(3)で表わ
される化合物及び一般式(4)で表わされる化合物から
なる群から選択される消色促進剤を含有させたことを特
徴とする可逆性感熱発色組成物;
【0010】
【化5】
【0011】
【化6】
【0012】
【化7】
【0013】
【化8】 」、(2)「電子供与性呈色性化合物と電子受容性化合
物を用い、加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違い
により相対的に発色した状態と消色した状態を形成しう
る可逆性感熱発色組成物において、該可逆性感熱発色組
成物中に消色促進剤として下記一般式(1)又は一般式
(2)で表わされる化合物を含有させたことを特徴とす
る可逆性感熱発色組成物;
【0014】
【化9】
【0015】
【化10】 」、(3)「電子供与性呈色性化合物と電子受容性化合
物を用い、加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違い
により相対的に発色した状態と消色した状態を形成しう
る可逆性感熱発色組成物において、該可逆性感熱発色組
成物中に消色促進剤として下記一般式(3)で表わされ
る化合物を含有させたことを特徴とする可逆性感熱発色
組成物;
【0016】
【化11】 」、(4)「電子供与性呈色性化合物と電子受容性化合
物を用い、加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違い
により相対的に発色した状態と消色した状態を形成しう
る可逆性感熱発色組成物において、該可逆性感熱発色組
成物中に消色促進剤として下記一般式(4)で表わされ
る化合物を含有させたことを特徴とする可逆性感熱発色
組成物;
【0017】
【化12】 」、(5)「前記第(1)項、第(2)項及び/又は第
(3)項のいずれかに記載の可逆性感熱発色組成物を主
成分として含有する記録層を支持体上に設けたことを特
徴とする可逆性感熱記録媒体」により達成される。
【0018】以下、本発明を詳細に説明する。第1〜第
3の本発明の可逆性感熱発色組成物は、基本的に前記の
顕色剤と発色剤を組み合わせることによって構成される
ものである。本発明で用いる発色剤は電子供与性を示す
ものであり、それ自体無色或いは淡色の染料前駆体(ロ
イコ染料)であり、特に限定されず、従来公知のもの、
例えばフタリド系化合物、アザフタリド系化合物、フル
オラン系化合物、フェノチアジン系化合物、ロイコオー
ラミン系化合物などから選択できる。
【0019】本発明の発色剤の具体例としては、例えば
以下の化合物が挙げられるが、何等これらに限定される
ものではない。2−アニリノ−3−メチル−6−ジエチ
ルアミノフルオラン、2−(o−クロロアニリノ)−6
−ジブチルアミノフルオラン、2−(N−メチル−o−
クロロアニリノ)−6−ジブチルアミノフルオラン、2
−アニリノ−3−メチル−6−(N−n−プロピル−N
−メチルアミノ)フルオラン、2−アニリノ−6−(N
−n−ヘキシル−N−エチルアミノ)フルオラン、2,
3−ジメチル−6−ジメチルアミノフルオラン、2−
(o−クロロアニリノ)−3−クロロ−6−ジメチルア
ミノフルオラン、3−(4−ジエチルアミノ−2−エト
キシフェニル)−3−(1−エチル−2−メチルインド
−3−イル)−4−アザフタリド等。
【0020】次に第1〜第3の本発明における化合物と
ともに用いられる発色剤と組み合わせて使用される顕色
剤について説明する。顕色剤には、すでに特開平5−1
24360号公報に長鎖炭化水素基をもつリン酸化合
物、脂肪酸化合物、フェノール化合物の代表例とともに
開示されているように、顕色剤と発色剤が凝集構造を形
成することにより発色が安定化し、また両者のうち少な
くとも一方の化合物の分子が凝集或いは結晶化すること
により、発色剤と顕色剤が相分離して消色するため、分
子内に発色剤を発色させることができる顕色能をもつ構
造と、分子間の凝集力をコントロールする構造を併せ持
つ化合物が使用される。顕色能をもつ構造としては、一
般の感熱記録媒体と同様に、たとえば、フェノール性水
酸基、カルボキシル基、リン酸基などの酸性の基が用い
られるが、これらに限らず発色剤を発色できる基を持て
はよい。これらには、たとえばチオ尿素基、カルボン酸
金属塩などがある。分子間の凝集力をコントロールする
代表的な構造としては、長鎖アルキル基などの炭化水素
基がある。この炭化水素基の炭素数は、一般的には8以
上であることが良好な発色・消色特性を得る上で好まし
い。また、この炭化水素基には不飽和結合が含まれてい
てもよく、また分枝状の炭化水素基も包含される。この
場合も、主鎖部分は炭素数8以上であることが好まし
い。また、この炭化水素基は、たとえば、ハロゲン原
子、水酸基、アルコキシ基などの基で置換されていても
よい。
【0021】上記のように顕色剤は、顕色能を持つ構造
と炭化水素基で代表される凝集力を制御する構造が連結
した構造をもつ。この連結部分には下記に示すようなヘ
テロ原子を含む2価の基、または、これらの基が複数個
組み合わせた基をはさんで結合していてもよい。また、
フェニレン、ナフチレンなどの芳香環または複素環など
をはさんで結合していてもよいし、これら両方をはさん
でいてもよい。炭化水素基は、その鎖状構造中に上記と
同様な2価の基、すなわち芳香環やヘテロ原子を含む2
価の基を有するものであってもよい。
【0022】以下、第1〜第3の本発明に用いられる顕
色剤について具体的に例示する。 ・有機リン酸系の顕色剤 有機リン酸系の顕色剤としては以下のような化合物が例
示できる。ドデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン
酸、ヘキサデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン
酸、エイコシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸、テト
ラコシルホスホン酸、リン酸ジテトラデシルエステル、
リン酸ジヘキサデシルエステル、リン酸ジオクタデシル
エステル、リン酸ジエイコシルエステル、リン酸ジベヘ
ニルエステルなど。
【0023】・脂肪族カルボン化合物 脂肪族カルボン化合物としては以下のような化合物が例
示できる。2−ヒドロキシテトラデカン酸、2−ヒドロ
キシヘキサデカン酸、2−ヒドロキシオクタデカン酸、
2−ヒドロキシエイコサン酸、2−ヒドロキシドコサン
酸、2−ブロモヘキサデカン酸、2−ブロモオクタデカ
ン酸、2−ブロモエイコサン酸、2−ブロモドコサン
酸、3−ブロモオクタデカン酸、3−ブロモドコサン
酸、2,3−ジブロモオクタデカン酸、2−フルオロド
デカン酸、2−フルオロテトラデカン酸、2−フルオロ
ヘキサデカン酸、2−フルオロオクタデカン酸、2−フ
ルオロエイコサン酸、2−フルオロドコサン酸、2−ヨ
ードヘキサデカン酸、2−ヨードオクタデカン酸、3−
ヨードヘキサデカン酸、3−ヨードオクタデカン酸、パ
ーフルオロオクタデカン酸など。
【0024】・脂肪族ジカルボン酸およびトリカルボン
酸化合物 脂肪族ジカルボン酸およびトリカルボン酸化合物として
は以下のような化合物が例示できる。2−ドデシルオキ
シこはく酸、2−テトラデシルオキシこはく酸、2−ヘ
キサデシルオキシこはく酸、2−オクタデシルオキシこ
はく酸、2−エイコシルオキシこはく酸、2−ドデシル
オキシこはく酸、2−ドデシルチオこはく酸、2−テト
ラデシルチオこはく酸、2−ヘキサデシルチオこはく
酸、2−オクタデシルチオこはく酸、2−エイコシルチ
オこはく酸、2−ドコシルチオこはく酸、2−テトラコ
シルチオこはく酸、2−ヘキサデシルジチオこはく酸、
2−オクタデシルジチオこはく酸、2−エイコシルジチ
オこはく酸、ドデシルこはく酸、テトラデシルこはく
酸、ペンタデシルこはく酸、ヘキサデシルこはく酸、オ
クタデシルこはく酸、エイコシルこはく酸、ドコシルこ
はく酸、2,3−ジヘキサデシルこはく酸、2,3−ジ
オクタデシルこはく酸、2−メチル−3−ヘキサデシル
こはく酸、2−メチル−3−オクタデシルこはく酸、2
−オクタデシル−3−ヘキサデシルこはく酸、ヘキサデ
シルマロン酸、オクタデシルマロン酸、エイコシルマロ
ン酸、ドコシルマロン酸、ジヘキサデシルマロン酸、ジ
オクタデシルマロン酸、ジドコシルマロン酸、メチルオ
クタデシルマロン酸、2−ヘキサデシルグルタル酸、2
−オクタデシルグルタル酸、2−エイコシルグルタル
酸、ドコシルグルタル酸、2−ペンタデシルアジピン
酸、2−オクタデシルアジピン酸、2−エイコシルアジ
ピン酸、2−ドコシルアジピン酸、2−ヘキサデカノイ
ルオキシプロパン−1,2,3−トリカルボン酸、2−
オクタデカノイルオキシプロパン−1,2,3−トリカ
ルボン酸など。
【0025】顕色剤には、分子間凝集力を制御する構造
をもつフェノール化合物も好ましく用いられる。これに
は、たとえば下記の一般式(5)で表わされるフェノー
ル化合物が例示できる。
【0026】
【化13】
【0027】一般式(5)で表わされるフェノール化合
物の具体例を下記表1にp,q,r,s,X,A,Y,
Zの数または構造で示す。ただし、これらのそれぞれの
具体例においてフェノール部のnは1〜3であり、たと
えば4−ヒドロキシフェニル、3−ヒドロキシフェニ
ル、2−ヒドロキシフェニル、2,4−ジヒドロキシフ
ェニル、3,4−ジヒドロキシフェニルまたは3,4,
5−トリヒドロキシフェニルなどの、水酸基を少なくと
も一つ以上有するフェニル基である。このフェニル基に
は、水酸基以外の置換基を有していてもよい。また、フ
ェノール性水酸基を有するものであれば、他の芳香環で
あってもよい。
【0028】
【表1−1】
【0029】
【表1−2】
【0030】第1〜第3の本発明においては顕色剤とし
て上記に記載した化合物に限られるものではなく、その
他の電子受容性の種々の化合物を使用することができ
る。
【0031】以下、第1の本発明における一般式(1)
化合物、一般式(2)化合物の具体例を表2に示す。た
だし、本発明はこれらに限定されるものではない。
【0032】
【表2−1】
【0033】
【表2−2】
【0034】
【表2−3】
【0035】
【表2−4】
【0036】次に、第2の本発明における一般式(3)
の化合物の具体例を表3に示す。ただし、本発明はこれ
らに限定されるものではない。
【0037】
【表3−1】
【0038】
【表3−2】
【0039】さらに、第3の本発明における一般式
(4)の化合物の具体例を表4に示す。ただし、本発明
はこれらに限定されるものではない。
【0040】
【表4−1】
【0041】
【表4−2】
【0042】本発明の可逆性感熱発色組成物は、加熱温
度およびまたは加熱後の冷却速度により相対的に発色し
た状態と消色した状態を形成しうるものである。この基
本的な発色・消色現像を説明する。図1はこの組成物の
発色濃度と温度との関係を示したものである。はじめ消
色状態(A)にある組成物を昇温していくと、溶融し始
める温度T1で発色が起こり溶融発色状態(B)とな
る。溶融発色状態(B)から急冷すると発色状態のまま
室温に下げることができ、固まった発色状態(C)とな
る。この発色状態が得られるかどうかは、溶融状態から
の降温の速度に依存しており、徐冷では降温の過程で消
色が起き、はじめと同じ消色状態(A)あるいは急冷発
色状態(C)より相対的に濃度の低い状態が形成され
る。一方、急冷発色状態(C)をふたたび昇温していく
と発色温度より低い温度T2で消色が起き(Dから
E)、ここから降温するとはじめと同じ消色状態(A)
に戻る。実際の発色温度、消色温度は、用いる顕色剤と
発色剤の組み合わせにより変化するので目的に合わせて
選択できる。また溶融発色状態の濃度と急冷したときの
発色濃度は、必ずしも一致するものではなく、異なる場
合もある。
【0043】本発明の組成物では、溶融状態から急冷し
て得た発色状態(C)は顕色剤と発色剤が分子どうしで
接触反応しうる状態で混合された状態であり、これは固
体状態を形成していることが多い。この状態は顕色剤と
発色剤が凝集して発色を保持した状態であり、この凝集
構造の形成により発色が安定化していると考えられる。
一方、消色状態は両者が相分離した状態である。この状
態は少なくとも一方の化合物の分子が集合してドメイン
を形成したり結晶化した状態であり、凝集あるいは結晶
化することにより発色剤と顕色剤が分離して安定化した
状態であると考えられる。本発明では多くの場合、両者
が相分離し顕色剤が結晶化することによってより完全な
消色が起きる。図1に示した溶融状態から徐冷による消
色及び発色状態からの昇温による消色は、いずれもこの
温度で凝集構造が変化し、相分離や顕色剤の結晶化が起
きている。
【0044】本発明の組成物を可逆性感熱記録媒体とし
て用いる場合、発色記録の形成はサーマルヘッドなどに
よりいったん溶融混合する温度に加熱し、急冷すればよ
い。また、消色は加熱状態から徐冷する方法と発色温度
よりやや低い温度に加熱する方法の二つである。しか
し、これらは両者が相分離したり、少なくとも一方が結
晶化する温度に一時的に保持するという意味で同じであ
る。発色状態の形成で急冷するのは、この相分離温度ま
たは結晶化温度に保持しないようにするためである。こ
こにおける急冷と徐冷はひとつの組成物に対して相対的
なものであり、その境界は発色剤と顕色剤の組み合わせ
により変化する。
【0045】組成物中の発色剤と顕色剤の割合は、使用
する化合物の組み合わせにより適切な範囲が変化する
が、おおむねモル比で発色剤1に対し顕色剤が0.1か
ら20の範囲であり、好ましくは0.2から10の範囲
である、この範囲より顕色剤が少なくても多くても発色
状態の濃度が低下し問題となる。
【0046】本発明の可逆性感熱記録媒体は、支持体上
に前記の組成物を主成分として含む記録層を設けたもの
である。支持体としては紙、樹脂フィルム、合成紙、金
属箔、ガラスまたはこれらの複合体などであり、記録層
を保持できるものであればよい。
【0047】記録層は本発明の組成物が存在していれば
どのようなものでもよいが、一般的にはバインダー樹脂
中に発色剤と顕色剤が細かく均一に分散した状態のもの
が用いられる。発色剤と顕色剤は個々に粒子を形成して
いてもよいが、より好ましくは複合された粒子として分
散された状態のものである。これは発色剤と顕色剤をい
ったん溶融したり溶解することによって達成できる。こ
のような記録層の形成は、各材料をそれぞれ溶剤中で分
散溶解したのち混合した液、あるいは各材料を混合して
溶剤中で分散又は溶解した液を支持体上に塗布し、乾燥
することによって行われる。発色剤と顕色剤はマイクロ
カプセル中に内包して用いることもできる。
【0048】本発明の可逆性感熱記録媒体には、必要に
応じて記録層の塗布特性や発色消色特性を改善したり制
御するための添加剤を用いることができる。これらの添
加剤には、例えば分散剤、界面活性剤、導電剤、充填
剤、滑剤、酸化防止剤、光安定化剤、紫外線吸収剤、発
色安定化剤、消色促進剤などがある。
【0049】記録層の形成に用いられるバインダー樹脂
としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩
化ビニル酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリ
スチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリ
エステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカ
ーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル
酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系共重
合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコー
ル、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセ
ルロース、デンプン類などがある。これらのバインダー
樹脂の役割は、組成物の各材料が記録消去の熱印加によ
って片寄ることなく均一に分散した状態を保つことにあ
る。したがって、バインダー樹脂には耐熱性の高い樹脂
を用いることが好ましい。例えば熱、紫外線、電子線な
どでバインダー樹脂を架橋させてもよい。
【0050】本発明の可逆性感熱記録媒体は、基本的に
支持体上に上記の記録層が設けられたものであるが、記
録媒体としての特性を向上するため、保護層、接着層、
中間層、アンダーコート層、バックコート層などを設け
ることができる。
【0051】サーマルヘッドを用いた印字では熱と圧力
のため記録層の表面が変形し、いわゆる打痕ができる場
合がある。これを防止するため表面に保護層を設けるこ
とが好ましい。保護層には、ポリビニルアルコール、ス
チレン無水マレイン酸共重合体、カルボキシ変性ポリエ
チレン、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、尿素−ホル
ムアルデヒド樹脂のほか、紫外線硬化樹脂、および電子
線硬化樹脂などが使用できる。また、保護層中には紫外
線吸収剤などの添加剤を含有させることができる。
【0052】記録層と保護層の接着性向上、保護層の塗
布による記録層の変質防止、保護層中の添加剤の記録層
への移行を防止する目的で、両者の間に中間層を設ける
ことも好ましい。また、記録層の上に設置される保護
層、中間層には酸素透過性の低い樹脂を用いることが好
ましい。記録層中の発色剤及び顕色剤の酸化を防止また
は低減することが可能になる。
【0053】また、印加した熱を有効に利用するため支
持体と記録層の間に断熱性のアンダーコート層を設ける
ことができる。断熱層は有機又は無機の微小中空体粒子
をバインダー樹脂を用いて塗布することにより形成でき
る。支持体と記録層の接着性の改善や支持体への記録層
材料の浸透防止を目的としたアンダーコート層を設ける
こともできる。
【0054】中間層、アンダーコート層には、前記の記
録層用の樹脂と同様の樹脂を用いることができる。ま
た、保護層、中間層、記録層及びアンダーコート層には
炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、酸化チタン、酸化
ケイ素、水酸化アルミニウム、カオリン、タルクなどの
フィラーを含有させることができる。その他、滑剤、界
面活性剤分散剤などを含有させることもできる。支持体
の滑性、搬送性を向上させ、或いはカールを防止するた
めに支持体の反対側にバックコート層を設けることもで
きる。
【0055】本発明の可逆性感熱記録媒体を用いて発色
画像を形成させるためには、いったん発色温度以上に加
熱したのち急冷されるようにすればよい。具体的には、
たとえばサーマルヘッドやレーザー光で短時間加熱する
と記録層が局部的に加熱されるため、直ちに熱が拡散し
急激な冷却が起こり、発色状態が固定できる。一方、消
色させるためには適当な熱源を用いて比較的長時間加熱
し冷却するか、発色温度よりやや低い消色温度に一時的
に加熱すればよい。長時間加熱すると記録媒体の広い範
囲が昇温し、その後の冷却は遅くなり、徐冷となるた
め、その過程で消色が起きる。この場合の加熱方法に
は、熱ローラ、熱スタンプ、熱風などを用いてもよい
し、サーマルヘッドを用いて長時間加熱してもよい。記
録層を消色温度域に加熱するためには、例えばサーマル
ヘッドへの印加電圧やパルス幅を調節することによっ
て、印加エネルギーを記録時よりやや低下させればよ
い。この方法を用いれば、サーマルヘッドだけで記録・
消去ができ、いわゆるオーバーライトが可能になる。も
ちろん、熱ローラ、熱スタンプ、加熱バー等によって消
色温度域に加熱して消去することもできる。
【0056】
【実施例】以下、実施例によって本発明を更に詳しく説
明する。実施例中の「部」および「%」はいずれも重量
を基準とするものである。 [第1の発明] 実施例1 下記組成物を乳鉢で粉砕混合した。 [発色剤] 2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 1部 [顕色剤]
【0057】
【化14】 [発色消色制御剤] 表2中のNo.3の化合物 1部 この混合物の適当量を厚さ1.2mmのガラス板上にの
せて、ホットプレート上で200℃に加熱、混融した。
続いて、この混融混合物の上からカバーグラスをかぶせ
て融液を一様な厚さに広げ、すぐにガラス板ごと全体を
用意しておいた氷水中に沈めて急冷した。降温後、すぐ
に取り出し付着した水を除き、薄膜状の黒色に発色した
本発明の組成物を得た。次に、上記の発色状態の組成物
試料を110℃に加熱したホットプレート上に置くと瞬
時に消色した。再び、この消色した組成物試料を200
℃に加熱すると黒色を呈した。このことから、本発明の
組成物は発色、消色の繰り返し特性を有することが確認
された。
【0058】実施例2 下記組成物をボールミルを用いて粒径1〜4μmまで粉
砕分散した。 [発色剤] 2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 2部 [顕色剤]
【0059】
【化15】 [発色消色制御剤] 表2中のNo.10の化合物 4部 フェノキシ樹脂(ユニオンカーバイド社製、PKHH)の 15%テトラヒドロフラン(THF)溶液 150部
【0060】得られた分散液に日本ポリウレタン社製コ
ロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネ
ート 75%酢酸エチル溶液)20部を加え、よく撹拌
し記録層塗布液を調製した。上記組成の記録層塗布液
を、厚さ100μmのポリエステルフィルム上にワイヤ
ーバーを用い塗布し、80℃で乾燥した後、100℃で
10分、60℃で24時間加熱して、膜厚6.0μmの
記録層を設けた。この記録層上に下記組成よりなる保護
層液をワイヤーバーを用いて塗工した後、照射エネルギ
ー80W/cmの紫外線ランプ下を9m/分の搬送速度
で通して硬化して膜厚3μmの保護層を設け、本発明の
可逆性感熱記録媒体を作製した。 [保護層液] ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂 (大日本インキ社製、C7−157) 10部 酢酸エチル 90部
【0061】作製した記録媒体を大倉電機社製感熱印字
装置にて、電圧13.3V、パルス幅1.2msecで
印字した。印字部の濃度をマクベス濃度計RD914に
て測定したところ、画像濃度は1.01であった。次
に、この印字サンプルを熱傾斜試験機で110℃で0.
5秒間加熱して消去した。消去部及び地肌部の濃度を同
様に測定した。消し残り濃度は0.02であった。課題
に対応して、発色性は画像濃度で、消色性は消し残り濃
度で保存性は濃度保持率で評価した。また、印字サンプ
ルを50℃乾燥条件下で24時間保存したところ、画像
部の濃度保持率は79%であった。ここで、本発明にお
ける濃度保持率は下記式で表わされる。
【0062】
【数1】 また、消し残り濃度は、消去後の濃度と地肌濃度の差で
あり下記式で表わされる。
【数2】 消し残り濃度=(消去後の画像濃度)−(地肌濃度)
【0063】実施例3 実施例2中の顕色剤を下記のものに変えた以外は、実施
例2と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。 [顕色剤]
【0064】
【化16】 作製した可逆性感熱記録媒体を実施例2と同様に評価し
たところ、画像濃度が1.00、110℃、0.5秒で
の消し残り濃度が0.01であり、50℃乾燥条件での
濃度保持率が74%であった。
【0065】実施例4 実施例2中の発色剤2−アニリノ−3−メチル−6−ジ
ブチルアミノフルオランの代わりに、3,3−ビス(2
−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザ
フタリドを用いた以外は、実施例2と同様にして可逆性
感熱記録媒体を作製した。作製した可逆性感熱記録媒体
を実施例2と同様に評価したところ、画像濃度が0.8
9、110℃、0.5秒での消し残り濃度が0.02で
あり、50℃乾燥条件での濃度保持率が70%であっ
た。
【0066】実施例5 実施例2中の発色消色制御剤を表2のNo.10からN
o.13に代えた以外は実施例2と同様にして可逆性感
熱記録媒体を作製した。作製した可逆性感熱記録媒体を
実施例2と同様に評価したところ、画像濃度が1.0
1、110℃、0.5秒での消し残り濃度が0.01で
あり、50℃乾燥条件での濃度保持率が78%であっ
た。
【0067】実施例6 実施例2中の発色消色制御剤を表2のNo.10からN
o.15に代えた以外は実施例2と同様にして可逆性感
熱記録媒体を作製した。作製した可逆性感熱記録媒体を
実施例2と同様に評価したところ、画像濃度が1.0
6、110℃、0.5秒での消し残り濃度が0.02で
あり、50℃乾燥条件での濃度保持率が81%であっ
た。
【0068】実施例7 下記組成物をボールミルを用いて粒径1〜4μmまで粉
砕分散した。 [発色剤] 2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 2部 [顕色剤]
【0069】
【化17】 [発色消色制御剤] 表2中のNo.26の化合物 4部 フェノキシ樹脂(ユニオンカーバイド社製、PKHH)の 15%テトラヒドロフラン(THF)溶液 150部
【0070】得られた分散液に日本ポリウレタン社製コ
ロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネ
ート 75%酢酸エチル溶液)20部を加え、よく撹拌
し記録層塗布液を調製した。上記組成の記録層塗布液
を、厚さ100μmのポリエステルフィルム上にワイヤ
ーバーを用い塗布し、80℃で乾燥した後、100℃で
10分、60℃で24時間加熱して、膜厚6.0μmの
記録層を設けた。この記録層上に下記組成よりなる保護
層液をワイヤーバーを用いて塗工した後、照射エネルギ
ー80W/cmの紫外線ランプ下を9m/分の搬送速度
で通して硬化して膜厚3μmの保護層を設け、本発明の
可逆性感熱記録媒体を作製した。 [保護層液] ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂 (大日本インキ社製、C7−157) 10部 酢酸エチル 90部
【0071】作製した記録媒体を大倉電機社製感熱印字
装置にて、電圧13.3V、パルス幅1.2msecで
印字した。印字部の濃度をマクベス濃度計RD914に
て測定したところ、画像濃度は0.93であった。次
に、この印字サンプルを熱傾斜試験機で110℃で0.
5秒間加熱して消去した。消去部及び地肌部の濃度を同
様に測定した。消し残り濃度は0.01であった。課題
に対応して、発色性は画像濃度で、消色性は消し残り濃
度で保存性は濃度保持率で評価した。また、印字サンプ
ルを50℃乾燥条件下で24時間保存したところ、画像
部の濃度保持率は70%であった。
【0072】実施例8 実施例7中の顕色剤を下記のものに変えた以外は、実施
例7と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。 [顕色剤]
【0073】
【化18】 作製した可逆性感熱記録媒体を実施例7と同様に評価し
たところ、画像濃度が0.88、110℃、0.5秒で
の消し残り濃度が0.02であり、50℃乾燥条件での
濃度保持率が72%であった。
【0074】実施例9 実施例7中の発色剤2−アニリノ−3−メチル−6−ジ
ブチルアミノフルオランの代わりに、3,3−ビス(2
−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−アザ
フタリドを用いた以外は、実施例7と同様にして可逆性
感熱記録媒体を作製した。作製した可逆性感熱記録媒体
を実施例7と同様に評価したところ、画像濃度が0.8
5、110℃、0.5秒での消し残り濃度が0.02で
あり、50℃乾燥条件での濃度保持率が75%であっ
た。
【0075】実施例10 実施例7中の発色消色制御剤を表2のNo.23からN
o.28に代えた以外は実施例7と同様にして可逆性感
熱記録媒体を作製した。作製した可逆性感熱記録媒体を
実施例7と同様に評価したところ、画像濃度が1.0
2、110℃、0.5秒での消し残り濃度が0.01で
あり、50℃乾燥条件での濃度保持率が78%であっ
た。
【0076】実施例11 実施例7中の発色消色制御剤を表2のNo.23からN
o.30に代えた以外は実施例7と同様にして可逆性感
熱記録媒体を作製した。作製した可逆性感熱記録媒体を
実施例7と同様に評価したところ、画像濃度が1.0
6、110℃、0.5秒での消し残り濃度が0.02で
あり、50℃乾燥条件での濃度保持率が78%であっ
た。
【0077】比較例1 実施例2中で発色消色制御剤を使用しなかった以外は、
実施例2と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。
作製した可逆性感熱記録媒体を実施例2と同様に評価し
たところ、画像濃度が1.02、110℃、0.5秒で
の消し残り濃度が0.05であり、50℃乾燥条件での
濃度保持率が54%であった。以上の結果より、第1の
本発明は比較例1と比べ、発色性(発色濃度)は従来レ
ベルを維持しつつ、発色状態の保存安定性が高く、且つ
消色性も優れる、即ち消色濃度が低く、消色感度が高い
ことがわかる。
【0078】[第2の発明] 実施例12 下記組成物を乳鉢で粉砕混合した。 [発色剤] 2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 1部 [顕色剤]
【0079】
【化19】 [発色消色制御剤] 表3中のNo.33の化合物 1部 この混合物の適当量を厚さ1.2mmのガラス板上にの
せて、ホットプレート上で200℃に加熱、混融した。
続いて、この混融混合物の上からカバーグラスをかぶせ
て融液を一様な厚さに広げ、すぐにガラス板ごと全体を
用意しておいた氷水中に沈めて急冷した。降温後、すぐ
に取り出し付着した水を除き、薄膜状の黒色に発色した
第2の本発明の組成物を得た。次に、上記の発色状態の
組成物試料を110℃に加熱したホットプレート上に置
くと瞬時に消色した。再び、この消色した組成物試料を
200℃に加熱すると黒色を呈した。このことから、第
2の本発明の組成物は発色、消色の繰り返し特性を有す
ることが確認された。
【0080】実施例13 下記組成物をボールミルを用いて粒径1〜4μmまで粉
砕分散した。 [発色剤] 2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 2部 [顕色剤]
【0081】
【化20】 [発色消色制御剤] 表3中のNo.37の化合物 4部 フェノキシ樹脂(ユニオンカーバイド社製、PKHH)の 15%テトラヒドロフラン(THF)溶液 150部
【0082】得られた分散液に日本ポリウレタン社製コ
ロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネ
ート 75%酢酸エチル溶液)20部を加え、よく撹拌
し記録層塗布液を調製した。上記組成の記録層塗布液
を、厚さ100μmのポリエステルフィルム上にワイヤ
ーバーを用い塗布し、80℃で乾燥した後、100℃で
10分、60℃で24時間加熱して、膜厚6.0μmの
記録層を設けた。この記録層上に下記組成よりなる保護
層液をワイヤーバーを用いて塗工した後、照射エネルギ
ー80W/cmの紫外線ランプ下を9m/分の搬送速度
で通して硬化して膜厚3μmの保護層を設け、第2の本
発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。 [保護層液] ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂 (大日本インキ社製、C7−157) 10部 酢酸エチル 90部
【0083】作製した記録媒体を大倉電機社製感熱印字
装置にて、電圧13.3V、パルス幅1.2msecで
印字した。印字部の濃度をマクベス濃度計RD914に
て測定したところ、画像濃度は0.98であった。次
に、この印字サンプルを熱傾斜試験機で110℃で0.
5秒間加熱して消去した。消去部及び地肌部の濃度を同
様に測定した。消し残り濃度は0.02であった。課題
に対応して、発色性は画像濃度で、消色性は消し残り濃
度で保存性は濃度保持率で評価した。また、印字サンプ
ルを50℃乾燥条件下で24時間保存したところ、画像
部の濃度保持率は80%であった。
【0084】実施例14 実施例13中の顕色剤を下記のものに変えた以外は、実
施例13と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製した。 [顕色剤]
【0085】
【化21】 作製した可逆性感熱記録媒体を実施例13と同様に評価
したところ、画像濃度が1.04、110℃、0.5秒
での消し残り濃度が0.02であり、50℃乾燥条件で
の濃度保持率が77%であった。
【0086】実施例15 実施例13中の発色剤2−アニリノ−3−メチル−6−
ジブチルアミノフルオランの代わりに、3,3−ビス
(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−
アザフタリドを用いた以外は、実施例13と同様にして
第2の本発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。作製し
た可逆性感熱記録媒体を実施例13と同様に評価したと
ころ、画像濃度が0.92、110℃、0.5秒での消
し残り濃度が0.03であり、50℃乾燥条件での濃度
保持率が73%であった。
【0087】実施例16 実施例13中の発色消色制御剤を表3のNo.37から
No.39に代えた以外は実施例13と同様にして第2
の本発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。作製した可
逆性感熱記録媒体を実施例13と同様に評価したとこ
ろ、画像濃度が1.05、110℃、0.5秒での消し
残り濃度が0.01であり、50℃乾燥条件での濃度保
持率が78%であった。
【0088】実施例17 実施例13中の発色消色制御剤を表3のNo.37から
No.45に代えた以外は実施例13と同様にして第2
の本発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。作製した可
逆性感熱記録媒体を実施例13と同様に評価したとこ
ろ、画像濃度が1.06、110℃、0.5秒での消し
残り濃度が0.01であり、50℃乾燥条件での濃度保
持率が78%であった。
【0089】比較例2 実施例13中で発色消色制御剤を使用しなかった以外
は、実施例13と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製
した。作製した可逆性感熱記録媒体を実施例13と同様
に評価したところ、画像濃度が1.02、110℃、
0.5秒での消し残り濃度が0.05であり、50℃乾
燥条件での濃度保持率が54%であった。以上の結果よ
り、第2の本発明も比較例2と比べ、発色性(発色濃
度)は従来レベルを維持しつつ、発色状態の保存安定性
が高く、且つ消色性も優れる、即ち消色濃度が低く、消
色感度が高いことがわかる。
【0090】[第3の発明] 実施例18 下記組成物を乳鉢で粉砕混合した。 [発色剤] 2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 1部 [顕色剤]
【0091】
【化22】 [発色消色制御剤] 表4中のNo.55の化合物 1部 この混合物の適当量を厚さ1.2mmのガラス板上にの
せて、ホットプレート上で200℃に加熱、混融した。
続いて、この混融混合物の上からカバーグラスをかぶせ
て融液を一様な厚さに広げ、すぐにガラス板ごと全体を
用意しておいた氷水中に沈めて急冷した。降温後、すぐ
に取り出し付着した水を除き、薄膜状の黒色に発色した
第3の本発明の組成物を得た。次に、上記の発色状態の
組成物試料を110℃に加熱したホットプレート上に置
くと瞬時に消色した。再び、この消色した組成物試料を
200℃に加熱すると黒色を呈した。このことから、第
3の本発明の組成物は発色、消色の繰り返し特性を有す
ることが確認された。
【0092】実施例19 下記組成物をボールミルを用いて粒径1〜4μmまで粉
砕分散した。 [発色剤] 2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン 2部 [顕色剤]
【0093】
【化23】 [発色消色制御剤] 表4中のNo.57の化合物 4部 フェノキシ樹脂(ユニオンカーバイド社製、PKHH)の 15%テトラヒドロフラン(THF)溶液 150部
【0094】得られた分散液に日本ポリウレタン社製コ
ロネートHL(アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネ
ート 75%酢酸エチル溶液)20部を加え、よく撹拌
し記録層塗布液を調製した。上記組成の記録層塗布液
を、厚さ100μmのポリエステルフィルム上にワイヤ
ーバーを用い塗布し、80℃で乾燥した後、100℃で
10分、60℃で24時間加熱して、膜厚6.0μmの
記録層を設けた。この記録層上に下記組成よりなる保護
層液をワイヤーバーを用いて塗工した後、照射エネルギ
ー80W/cmの紫外線ランプ下を9m/分の搬送速度
で通して硬化して膜厚3μmの保護層を設け、第3の本
発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。 [保護層液] ウレタンアクリレート系紫外線硬化性樹脂 (大日本インキ社製、C7−157) 10部 酢酸エチル 90部
【0095】作製した記録媒体を大倉電機社製感熱印字
装置にて、電圧13.3V、パルス幅1.2msecで
印字した。印字部の濃度をマクベス濃度計RD914に
て測定したところ、画像濃度は1.00であった。次
に、この印字サンプルを熱傾斜試験機で110℃で0.
5秒間加熱して消去した。消去部及び地肌部の濃度を同
様に測定した。消し残り濃度は0.01であった。課題
に対応して、発色性は画像濃度で、消色性は消し残り濃
度で保存性は濃度保持率で評価した。また、印字サンプ
ルを50℃乾燥条件下で24時間保存したところ、画像
部の濃度保持率は78%であった。
【0096】実施例20 実施例19中の顕色剤を下記のものに変えた以外は、実
施例19と同様にして第3の本発明の可逆性感熱記録媒
体を作製した。 [顕色剤]
【0097】
【化24】 作製した可逆性感熱記録媒体を実施例19と同様に評価
したところ、画像濃度が1.05、110℃、0.5秒
での消し残り濃度が0.02であり、50℃乾燥条件で
の濃度保持率が80%であった。
【0098】実施例21 実施例19中の発色剤2−アニリノ−3−メチル−6−
ジブチルアミノフルオランの代わりに、3,3−ビス
(2−エトキシ−4−ジエチルアミノフェニル)−4−
アザフタリドを用いた以外は、実施例19と同様にして
第3の本発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。作製し
た可逆性感熱記録媒体を実施例19と同様に評価したと
ころ、画像濃度が0.90、110℃、0.5秒での消
し残り濃度が0.03であり、50℃乾燥条件での濃度
保持率が75%であった。
【0099】実施例22 実施例19中の発色消色制御剤を表4のNo.57から
No.62に代えた以外は実施例19と同様にして第3
の0本発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。作製した
可逆性感熱記録媒体を実施例19と同様に評価したとこ
ろ、画像濃度が1.04、110℃、0.5秒での消し
残り濃度が0.02であり、50℃乾燥条件での濃度保
持率が78%であった。
【0100】実施例23 実施例19中の発色消色制御剤を表4のNo.57から
No.63に代えた以外は実施例19と同様にして第3
の本発明の可逆性感熱記録媒体を作製した。作製した可
逆性感熱記録媒体を実施例19と同様に評価したとこ
ろ、画像濃度が1.02、110℃、0.5秒での消し
残り濃度が0.01であり、50℃乾燥条件での濃度保
持率が78%であった。
【0101】比較例3 実施例19中で発色消色制御剤を使用しなかった以外
は、実施例19と同様にして可逆性感熱記録媒体を作製
した。作製した可逆性感熱記録媒体を実施例19と同様
に評価したところ、画像濃度が1.02、110℃、
0.5秒での消し残り濃度が0.05であり、50℃乾
燥条件での濃度保持率が54%であった。以上の結果よ
り、第3の本発明は比較例3と比べ、発色性(発色濃
度)は従来レベルを維持しつつ、発色状態の保存安定性
が高く、且つ消色性も優れる、即ち消色濃度が低く、消
色感度が高いことがわかる。また、上記各実施例におい
ては、一般式(1)で表わされる化合物、一般式(2)
で表わされる化合物、一般式(3)で表わされる化合
物、及び、一般式(4)で表わされる化合物をそれぞれ
単独で用いた例のみが示されているが、本発明において
はこれら各化合物を複数混合して用いても同様の効果が
奏されることはもちろんである。
【0102】
【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明より明らか
なように、本発明の可逆性感熱発色組成物及び可逆性感
熱記録媒体は、発色消色制御剤として前記一般式(1)
で表わされる化合物、一般式(2)で表わされる化合
物、一般式(3)で表わされる化合物、一般式(4)で
表わされる化合物を用いたことから、保存性及び消色性
が良好な実用性の高いものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の化合物感熱発色組成物の発色・消色特
性を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古屋 浩美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H026 AA07 AA09 AA28 AA30 BB01 DD03 DD46 DD53

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子供与性呈色性化合物と電子受容性化
    合物を用い、加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違
    いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成し
    うる可逆性感熱発色組成物において、該可逆性感熱発色
    組成物中に消色促進剤として下記一般式(1)又は一般
    式(2)で表わされる化合物を含有させたことを特徴と
    する可逆性感熱発色組成物。 【化1】 【化2】
  2. 【請求項2】 電子供与性呈色性化合物と電子受容性化
    合物を用い、加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違
    いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成し
    うる可逆性感熱発色組成物において、該可逆性感熱発色
    組成物中に消色促進剤として下記一般式(3)で表わさ
    れる化合物を含有させたことを特徴とする可逆性感熱発
    色組成物。 【化3】
  3. 【請求項3】 電子供与性呈色性化合物と電子受容性化
    合物を用い、加熱温度及び/又は加熱後の冷却速度の違
    いにより相対的に発色した状態と消色した状態を形成し
    うる可逆性感熱発色組成物において、該可逆性感熱発色
    組成物中に消色促進剤として下記一般式(4)で表わさ
    れる化合物を含有させたことを特徴とする可逆性感熱発
    色組成物。 【化4】
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3のいずれかに記載の
    可逆性感熱発色組成物を主成分として含有する記録層を
    支持体上に設けたことを特徴とする可逆性感熱記録媒
    体。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014062050A (ja) * 2012-09-19 2014-04-10 Fujifilm Corp 多価官能マレイミド系重合性化合物、これを含む硬化組成物およびインク組成物

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